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可溶性聚四氟乙烯微粉对POM力学性能的影响
    首先研究不同含量可溶性聚四氟乙烯微粉蜡的加入对聚甲醛力学性能的影响。从Tab.1中可以看出,随着可溶性聚四氟乙烯微粉质量分数从0%增加到20%,复合材料的弯曲强度变化不大,而拉伸强度、缺口冲击强度、断裂伸长率、硬度都有了较明显的下降。其中含有20%可溶性聚四氟乙烯微粉的POM复合材料,其拉伸强度较纯POM降低了25%左右,缺口冲击强度和断裂伸长率降低了一半以上。这是因为聚甲醛分子链结构非常规整,具有较高的结晶度,因而赋予了材料优异的力学性能。而可溶性聚四氟乙烯微粉蜡的加入,一定程度上破坏了这种结晶结构,使得其力学性能有不同程度的降低。可溶性聚四氟乙烯微粉对POM加工流动性能的影响熔融指数(MFR)是反映聚合物加工性能的一项重要指标,一般熔体流动速率越大,聚合物的加工性能越好。从Fig.1中可以看出,纯聚甲醛的熔融指数为9.28g/10min,熔体流动性较差。随着可溶性聚四氟乙烯微粉蜡含量的增加,POM复合材料的流动性逐渐提高;当PT-FE质量分数超过10%以后,随着可溶性聚四氟乙烯微粉质量分数的提高,其熔体流动速率增长显著,当可溶性聚四氟乙烯微粉质量分数达到20%时,POM复合材料熔融指15.96g/10min,较纯POM提高70%以上。说明可溶性聚四氟乙烯的加入能够显著改善POM的加工性能,在POM加工过程中起到了流动改性剂的作用,减弱了聚甲醛分子链之间的缠结,提高了熔体的流动性,这对于POM的加工是十分有利的。可溶性聚四氟乙烯微粉对POM耐磨性能的影响由于POM广泛应用于精密机械、汽车、机床等领域,但在高速滑动、高负荷的使用环境中,聚甲醛的摩擦系数会在短时间内快速增加,从而将显著降低POM使用寿命。本文加入可溶性聚四氟乙烯微粉蜡来改性POM,其目的之一是改善POM的耐磨性能。可溶性聚四氟乙烯微粉改性POM复合材料的摩擦性能可通过塑料滑动摩擦试验机进行测试,其滑动摩擦性能的好坏是通过磨耗量或摩擦系数来表征。一般来说,磨耗量越小、摩擦系数越小,则材料耐磨性能越好。Fig.2(A)是可溶性聚四氟乙烯微粉蜡含量与磨耗量之间的关系图。从图中可以看出,随着样条中可溶性聚四氟乙烯微粉蜡含量的增加,样条的磨耗量下降明显,从纯POM的0.032g到含20%可溶性聚四氟乙烯的POM复合材料的0.003g,磨耗量降低了90%。Fig.2(B)是样条中可溶性聚四氟乙烯微粉蜡含量与滑动摩擦系数之间的关系,从图中可以看出,纯POM的摩擦系数为0.21,随着可溶性聚四氟乙烯微粉蜡含量的升高,复合材料样条摩擦系数下降明显,当可溶性聚四氟乙烯微粉蜡质量分数为20%时,复合材料摩擦系数降为0.1,足以满足工业上大多数情况下的耐磨要求,其材料具有更好的使用寿命。
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